本发明涉及材料制备技术领域,具体涉及化妆笔用高透明pp复合材料及制备方法。
背景技术:
化妆笔有多种类型:有用于画嘴唇轮廓线的;有用于画整个眼睑的;有用于画眉毛的;还有用于修正眼部化妆及其缺陷的化妆笔,通常结构为在壳体内放置膏料、油料等,市面一般的壳体为pp材质成型,其综合性能较好,且透光率高,可直观观察到壳体内部的情形,但缺点在于,其拉伸强度及韧性等较差,受挤压易变形,进而发生损坏内部膏料,或将油料挤出等现象,对此市面上企业等加大研发进行改善该材质的性能,如添加助剂等,或多元组分等,但总的而言,助剂或多元组分或部分提高性能但同时会导致部分性能的降低,如拉伸强度提升,透光率下降或韧性下降,或韧性提升,但透光率、拉伸强度等下降,需要改进。
技术实现要素:
为解决上述至少一个技术缺陷,本发明提供了如下技术方案:
本申请文件提供化妆笔用高透明pp复合材料,按质量计,包括以下组分:
本复合材料以pp、lldpe、poe、纳米金属氧化物及petg多元组分协同增韧,以lldpe提高透光率,以poe-g-gma为相容剂提高petg、pp的相容性,以润湿剂及分散剂提高组分混合的均匀性,此外针对化妆笔经常与手接触,易沾染细菌的现象,组分中纳米金属氧化物还起到杀菌的作用,抗氧剂提高抗氧化能力,上述配方制备出的pp复合材料具有极高的透明性,综合物理性能及杀菌性。
进一步,抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。
进一步,润湿剂为聚乙二醇、十二烷基硫酸钠。
进一步,分散剂为byk163、byk161。
进一步,纳米金属氧化物为纳米氧化钴、纳米氧化锌。
进一步,纳米金属氧化物表面以偶联剂改性,提高在材料中的分散性。
本申请第二方面提供化妆笔用高透明pp复合材料的制备方法,包括以下步骤
1)将透明pp、lldpe及部分抗氧剂、分散剂、poe-g-gma混合均匀,待用;
2)将透明petg、纳米金属氧化物、润湿剂及剩余poe-g-gma、抗氧剂、分散剂混合均匀,待用;
3)将步骤1)、2)中待用物料混合均匀后置于双螺杆挤出机中挤出造粒。
本制备方法采用分批次混合的方式,按极性、非极性将主组分分开与助剂混合,提高物料分散的均匀性,之后共混挤出造粒,双螺杆挤出机中物料的停留时间短,剪切混炼效果好,性能均匀,提升综合性能。
进一步,双螺杆挤出机的参数设置:螺杆转速为110-120r/min,喂料6.0-7.0r/min,加料段温度:140-160℃,压缩段温度:170-175℃,塑化段温度:180-185℃;排气段温度:185-190℃;挤出段温度:190-195℃。
针对组分在不同温度下的成型变化,选用低温下混炼,上述低温下残留在熔体中的原有晶核增加,结晶尺寸变小,提高透明性。
进一步,纳米金属氧化物浸泡在偶联剂溶液中进行表面改性,干燥后与其他物料混合,提高物料分散的均匀性。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明全新设计pp复合材料的配方,以多元组分配合提升性能,并优化材料的制备方法,将主组分分批与助剂混合,提高物料均匀性,制备的材料综合性能突出,高透明。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。以下实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件,以下实施例所指含量均为重量份数。
pp复合材料的组分比例,透明pp75-83份,透明petg3-5份,lldpe3-5份,poe-g-gma6-8份,抗氧剂0.2-0.5份,纳米金属氧化物2-3份,润湿剂0.2-0.3份,分散剂1-2份。
如透明pp75份,透明petg3份,lldpe3份,poe-g-gma6份,抗氧剂0.2份,纳米金属氧化物2份,润湿剂0.2份,分散剂1份。
如透明pp80份,透明petg4份,lldpe4份,poe-g-gma7份,抗氧剂0.4份,纳米金属氧化物2份,润湿剂0.3份,分散剂2份。
如透明pp83份,透明petg5份,lldpe5份,poe-g-gma8份,抗氧剂0.5份,纳米金属氧化物3份,润湿剂0.3份,分散剂2份等等,在上述范围内可根据需要选择份数比例。
化妆笔用高透明pp复合材料的制备方法如下:
包括以下步骤
1)将透明pp、lldpe及部分抗氧剂、分散剂、poe-g-gma混合均匀,待用;
2)将透明petg、纳米金属氧化物、润湿剂及剩余poe-g-gma、抗氧剂、分散剂混合均匀,待用;
3)将步骤1)、2)中待用物料混合均匀后置于双螺杆挤出机中挤出造粒。
其中在步骤1)中可选择将1/3的抗氧剂、分散剂及poe-g-gma与pp、lldpe混合,或选择将1/2的抗氧剂、分散剂及poe-g-gma与pp、lldpe混合,或选择将2/3的抗氧剂、分散剂及poe-g-gma与pp、lldpe混合,总的而言,将1/3-2/3的抗氧剂、分散剂及poe-g-gma在步骤1)中与pp等混合,当然也可采用上述列举外的比例。
其中双螺杆挤出机的参数设置:螺杆转速为110-120r/min,喂料6.0-7.0r/min,加料段温度:140-160℃,压缩段温度:170-175℃,塑化段温度:180-185℃;排气段温度:185-190℃;挤出段温度:190-195℃。
如螺杆转速为120r/min,喂料7.0r/min,加料段温度:140℃,压缩段温度:170℃,塑化段温度:180℃;排气段温度:185℃;挤出段温度:195℃。
或螺杆转速为110r/min,喂料6.0r/min,加料段温度:160℃,压缩段温度:170℃,塑化段温度:180℃;排气段温度:190℃;挤出段温度:195℃。
或螺杆转速为115r/min,喂料6.0r/min,加料段温度:150℃,压缩段温度:173℃,塑化段温度:183℃;排气段温度:190℃;挤出段温度:190℃。
当然采用上述列举外的参数设置,可自由调整。
以下以具体实施例制备复合材料。
其中组分原料:
透明聚丙烯pp,牌号k4912,溶体流动速率为12g/10min。
poe-g-gma,选择poe,牌号为df710,溶体流动速率为2.2g/min,以该牌号poe接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma),接枝率为2%。
lldpe,牌号为7042,溶体流动速率为1.9g/min。
petg,伊斯曼公司的gn120牌号。
抗氧剂为1076型号。
润湿剂为聚乙二醇。
分散剂为byk163。
纳米金属氧化物为纳米氧化锌,粒径5μm。
偶联剂为kh550醇溶液,浓度2%。
对纳米金属氧化物进行表面改性,将纳米氧化锌置于kh550的醇溶液中浸泡2h,超声波分散下,搅拌速率35r/min,之后干燥。
化妆笔用高透明pp复合材料的制备方法如下:
包括以下步骤
1)将透明pp、lldpe及1/2抗氧剂、分散剂、poe-g-gma混合均匀,待用;
2)将透明petg、纳米金属氧化物、润湿剂及剩余poe-g-gma、抗氧剂、分散剂混合均匀,待用;
3)将步骤1)、2)中待用物料混合均匀后置于双螺杆挤出机中挤出造粒,双螺杆挤出机的参数设置,螺杆转速为120r/min,喂料7.0r/min,加料段温度:140℃,压缩段温度:170℃,塑化段温度:180℃;排气段温度:185℃;挤出段温度:195℃。
实施例中组分比例如下表所示:
表1:复合材料的组分比例
注:上述实施例中各组分均以重量份展示。
对比例1、对比例2中制备方法与实施例1相同。
对比例3中制备方法如下:采用一锅法混合,将各组分直接混合后置于双螺杆挤出机中,参数设置同实施例1相同。
对制备出的复合材料进行性能检测,如表2所示。
表2:实施例及对比例制备的材料检测
注:拉伸强度/mpa测试方法gb1040-92,试样大小为150mm×10mm×4mm哑铃标准样条;
简支梁冲击强度/kj/m2gb/t1043-93,试样大小为有缺口的80mm×10mm×4mm,常温;
透光率测试,以荧光分光光度计进行透光率测试,试样厚度为2mm,入射光波长为可见
光波长范围360nm-780nm;
抗菌性检测,将复合材料注塑成型测试样条,依据企业标准q/02gzs001进行检测,检测菌种依次为大肠杆菌、金黄葡萄球菌。
从实施例与对比例可以看到,上述方案下多元组分制备的材料具备优异的拉伸强度、冲击强度及透光率,同时还具有一定的抗菌性。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。